[发明专利]耐磨铝合金的制备工艺

说明书

本发明提供一种耐磨铝合金的制备工艺，涉及材料领域。具体包括以下步骤：S1:铝合金表面通过电化学腐蚀造孔；S2:制备不同成分浓度的耐磨添加粒子，所述耐磨添加粒子包括碳化硅和铝合金粉末；S3:将步骤S2中制备的不同浓度的耐磨添加粒子，分层按浓度递增的顺序均匀平铺于步骤S1中造孔后的铝合金表面，通过热压复合成型后，采用等离子烧结得到耐磨梯度铝合金。本发明通过梯度耐磨铝合金的设计，采用电化学腐蚀、机械合金化球磨与等离子快速烧结的方式，将不同浓度梯度耐磨粒子分层覆盖，制备了梯度耐磨铝合金，解决了铝合金耐磨与机械性能间矛盾的技术瓶颈，在提高了铝合金耐磨性的同时，确保铝合金的机械性能。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种耐磨铝合金的制备工艺。

背景技术

铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。其为结构工程中最常用的材料，具有比重小、传热性好、导电性好、环保、可回收循环利用，被广泛应用于3C、汽车交通运输、家居、航空航天、化工、火箭等各个领域，随着经济的发展，对合金的要求越来越高。

但是，目前市场上的铝合金普遍存在耐磨强度高，但材料的韧性较差或者，耐磨强度不够，延展性能较好的问题，因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题，因此我们研究开发了梯度铝基复合材料的制备工艺。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨铝合金的制备工艺，解决现有技术的铝合金心部韧性差或者耐磨性能不足的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种耐磨铝合金的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1:铝合金表面通过电化学腐蚀造孔；

S2:制备不同成分浓度的耐磨添加粒子，所述耐磨添加粒子包括碳化硅和铝合金粉末；

S3:将步骤S2中制备的不同浓度的耐磨添加粒子，分层按浓度递增的顺序均匀平铺于步骤S1中造孔后的铝合金表面，通过热压复合成型后，采用等离子烧结得到耐磨梯度铝合金。

优选的，所述步骤S1中，通过电化学造孔包括以下步骤：

S1-1:清洗铝合金表面；

S1-2:以铝合金为阳极，置于电解槽中，阴极为石墨电极，加入辅助电极，通电进行电解腐蚀造孔。

优选的，所述步骤S1-1的具体步骤如下：

铝合金浸渍于硫酸和硝酸混合液，浸渍时间为2～10min，用酒精将

铝合金表面清洗干净；所述硫酸的浓度为2～5％，所述硝酸的浓度为2～10％。

优选的，所述步骤S1-2电解槽中的电解液为AlCl₃溶液。

优选的，所述步骤S1-2中，电解的条件为：电流密度为8-20A/dm2，电解时间为30-120分钟，电解液温度控制在60-90℃。

优选的，所述步骤S2中制备不同浓度的耐磨添加粒子，包括以下步骤：

S2-1:将碳化硅和铝合金粉末添加至滚动球磨机，加入二氧化锆球以酒精为介质，在气氛保护下进行球磨得到球磨粉；

S2-2:将步骤S2-1得到的球磨混合粉进行过滤，真空干燥制备得到耐磨添加粒子。